[发明专利]一种基于石墨烯膜改性电极的电化学传感器的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学传感器的制备，尤其涉及一种基于电还原氧化石墨烯膜改性玻璃碳电极的制备方法。

背景技术

盐酸西布曲明(SHM)，化学名为N-{1-[1-(4-氯苯基)-环氧丁基]-3-甲基丁基}-N,N-二甲胺盐酸一水合物，是一种用于治疗肥胖症的药剂。

人体和药物制剂中SHM的定量检测一般采用分光光度法、高效液相色谱法和流动注射法等，这些方法通常具有分析时间长、抽样或净化过程复杂、样品需在线抽取等缺点。近来有文献报道了一种用伏安法检测饮料和药物制剂中SHM的悬挂式汞滴电极，但这种方法涉及到汞电极的使用，汞易挥发且有毒，对环境和人体健康有害。

定量检测SHM的方法还有利用石墨烯改性的电极，石墨烯是一种二维单碳原子层蜂窝状晶格材料，具有非常优良的特殊性能，如高的比表面积和显著的电和热传导性等。用作新型电化学传感器的电极材料时，石墨烯能够显著促进电子转移，可以被用作优良的电极改性材料用于生物活性化合物的检测。石墨烯在电极表面的沉积方法对电传感和电催化应用是非常重要的，但通过化学还原氧化石墨烯片制备的石墨烯膜改性电极有一些固有的缺陷，如膜厚度不好控制，会引入有毒化学品等。

发明内容

针对现有技术缺点，本发明采用液相悬浮液通过电化学还原氧化石墨烯制备石墨烯膜，具体是通过在电极表面自组装氧化石墨烯悬浮液然后电化学还原的方法来制备石墨烯膜。所制备的石墨烯膜用来改性玻璃碳电极，构成电化学传感器，来对盐酸西布曲明(SHM)进行检测，克服了现有技术在制备石墨烯膜改性电极方面的缺点。

本发明涉及一种基于电还原氧化石墨烯膜改性玻璃碳电极的电化学传感器的制备方法，本发明所涉及的电化学传感器可用于盐酸西布曲明检测。

本发明步骤如下：

(1)氧化石墨烯的制备：石墨粉末在0℃条件下加入到浓硫酸中，在冰水浴搅拌条件下加入高锰酸钾，石墨粉末与高锰酸钾的质量比为1:6～1:10，优选1:8，石墨粉末与浓硫酸的质量体积比(w/v,g/mL)为1:40～1:50，优选1:45。混合物在60～80℃下搅拌2～3h然后在50℃下用水稀释，逐滴加入30％的双氧水，经过过滤后，用100mL以上1:10的盐酸溶液洗涤后，再用水洗涤直到溶液的pH达到6.3，得到的黄色固体55～80℃真空干燥12～20h后研磨成粉末。

(2)电化学还原氧化石墨烯改性玻璃碳电极(ERGO-GCE)的制备：将氧化石墨烯分散到微孔膜滤出的水中，超声震荡3～8h形成稳定的悬浮液，将所制备6～12μmol/L的氧化石墨烯悬浮液沉积到玻璃碳电极的表面后，用红外灯干燥，在-1.7V～2.3V电压下，采用循环伏安法4～6次得到电化学还原的氧化石墨烯。

本发明用氧化石墨烯对玻璃碳电极进行改性，制备了一种新型的电化学传感器。改性后的电极(ERGO-GCE)用于治疗肥胖症药剂——盐酸西布曲明(SHM)的电化学检测，ERGO-GCE能够有效地催化SHM的电氧化过程，可以成功用于人体血浆和尿液中SHM的检测。本发明涉及的电化学传感器在纯样品和生物样品中SHM的检测过程中呈现出了简单、快速、灵敏度高等特点。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合实施对本发明作进一步详述。

一种用于西布曲明检测的基于电还原氧化石墨烯膜改性玻璃碳电极的电化学传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)氧化石墨烯的制备：4g石墨粉末在0℃条件下加入到180mL浓硫酸中，在冰水浴搅拌条件下加入32g高锰酸钾，混合物在75℃下搅拌3h然后在50℃下用800mL水稀释，逐滴加入50mL30％的双氧水，经过过滤后用100mL1:10的盐酸溶液洗涤后，再用水洗涤直到溶液的pH达到6.3，得到的黄色固体60℃真空干燥15h后研磨成粉末。

(2)电化学还原氧化石墨烯改性玻璃碳电极(ERGO-GCE)的制备：氧化石墨烯分散到微孔膜滤出的水中超声震荡3h形成稳定的悬浮液，将所制备6μmol/L的氧化石墨烯悬浮液沉积到玻璃碳电极的表面后，用红外灯干燥，然后在-1.7V～2.3V电压下，采用循环伏安法6次得到电化学还原的氧化石墨烯。